סיב במצב יחיד (SingleModeFiber) הוא סיב אופטי שיכול לשדר רק מצב אחד באורך גל מוגדר. ליבת הזכוכית המרכזית דקה מאוד (קוטר הליבה הוא בדרך כלל 9 או 10 מיקרומטר).
לכן, הפיזור הבין-מצבי שלו קטן מאוד, מתאים לתקשורת מרחוק עם זאת, ישנם גם פיזור חומר ופיזור מוליך גל, כך שלסיב חד-מוד יש דרישות גבוהות יותר ברוחב הספקטרלי ויציבות מקור האור, כלומר, הרוחב הספקטרלי צריך להיות צר והיציבות טובה יותר.
מאוחר יותר, נמצא כי באורך גל של 1.31 מיקרומטר, פיזור החומר של הסיב האופטי חד-מוד ופיזור מוליך הגל הם חיוביים ושליליים, וגודלו זהה לחלוטין. בדרך זו, אזור אורך הגל של 1.31 מיקרומטר הפך לחלון עבודה אידיאלי לתקשורת סיבים אופטיים, וכעת הוא פס העבודה העיקרי של מערכות תקשורת סיבים אופטיים מעשיות. הפרמטרים העיקריים של סיבים חד-מודים רגילים בגודל 1.31μm מומלצים על ידי איגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי ITU-T ב-G652 מסוימים, כך שסיב זה נקרא גם סיב G652. ניתן לחלק סיבים במצב יחיד ל-652 סיבים במצב יחיד, 653 סיבים במצב יחיד ו-655 סיבים במצב יחיד.
ההסבר של "סיב חד-מודד" בספרות האקדמית: בדרך כלל, כאשר v קטן מ-2.405, עובר רק שיא אחד בסיב, ולכן הוא נקרא סיב חד-מוד. הליבה שלו דקה מאוד, בערך 8-10 מיקרון, ופיזור המצב קטן מאוד. הגורם העיקרי המשפיע על רוחב רצועת העברת הסיבים הוא פיזור שונות, ופיזור המצב הוא החשוב ביותר. הפיזור של סיבים במצב יחיד קטן, ולכן הוא יכול להעביר אור בפס תדרים רחב למרחקים ארוכים.
הסיב חד-מצבי הוא בעל קוטר ליבה של 10 מיקרון, המאפשר שידור אלומה במצב יחיד, שיכול להפחית את רוחב הפס ואת הפיזור המודאלי. עם זאת, מכיוון שקוטר ליבת הסיבים במצב יחיד קטן מדי, קשה לשלוט בהעברת האלומה, ולכן יש צורך לייזרים יקרים משמשים כמקור האור, והמגבלה העיקרית של כבלים אופטיים חד-מודים היא פיזור החומר. . כבלים אופטיים במצב יחיד משתמשים בעיקר בלייזרים כדי להשיג רוחב פס בתדר גבוה. מכיוון שנורות לד יפלטו מספר רב של מקורות אור עם רוחבי פס שונים, דרישות פיזור החומר חשובות מאוד. סיבים במצב יחיד יכולים לתמוך במרחק שידור ארוך יותר מאשר סיבים מרובי מצבים. ברשת 100Mbps Ethernet או 1G Gigabit, סיבים במצב יחיד יכולים לתמוך במרחק שידור של יותר מ-5000m מנקודת מבט של עלות. מנקודת המבט של עלות, מכיוון שהמשדר האופטי יקר מאוד, עלות השימוש בסיב אופטי חד-מודד תהיה גבוהה יותר מהעלות של כבל סיב אופטי רב-מצבי.
התפלגות אינדקס השבירה דומה לסיב האופטי הפתאומי, קוטר הליבה הוא רק 8 ~ 10 מיקרומטר, והאור מתפשט בצורה ליניארית לאורך ציר הליבה. מכיוון שסיב זה יכול לשדר רק מצב אחד (שני מצבי הקיטוב מנוונים), הוא נקרא סיב חד-מוד ועיוות האות שלו קטן מאוד.